Laten we eerst eens kijken naar de verbeterde polygonreductie. Voor de vergelijkende test van de nieuwe polygonreductie-generator uit Release 19 met de oude polygonreductie-deformer uit Release 18 heb ik een hoogwaardige 3D-scan gebruikt van een chocolademodel van Hans Brunner GmbH met precies 844302 polygonen of 422153 punten.
Om punten te kunnen zien in de constante shading (lijnen) weergavemodus, moet je behoorlijk dicht bij het 3D-model inzoomen.
Polygonreductie met de nieuwe polygonreductie-generator
Als je de polygonreductie zoekt in het menu van de deformer, zul je in Cinema 4D Release 19 tevergeefs zoeken. De oude polygonreductie-deformer bestaat niet meer, maar wordt nog steeds ondersteund bij het openen van oudere bestanden.
De nieuwe polygonreductie is geïmplementeerd als generator en te vinden in het menu Generator>Modelleren.
Om de kwaliteit van de reductie te vergelijken van de twee polygon-ontslaggers, heb ik het oranje beermodel met de oude polygonreductie-deformer verminderd, terwijl het gele beermodel met de nieuwe polygonreductie-generator met elk 95% is verminderd.
Beide polygonreductoren bevatten als belangrijkste element de schuifregelaar waarmee de reductiesterkte kan worden ingesteld. De nieuwe generator toont meteen het resulterende aantal driehoeken, punten en randen.
Voor speciaal gevormde 3D-objecten met randen kunnen de 3D-contour en zelfs een al aanwezige UV-ontvouwing worden behouden door de aangrenzende polygonen aan te passen.
Als we het resultaat van de twee polygonreductoren bekijken in de Gouraud-shading-modus, zijn er al verschillen te zien. Het mesh van het gele beermodel oogt zachter en van betere kwaliteit, terwijl het oranje beermodel op kritieke punten al duidelijke problemen vertoont.
Vooral de verschillen worden duidelijk wanneer we kijken naar het polygonenmesh van de twee beermodellen.
Terwijl het mesh van het oranje beermodel zeer ongelijk en chaotisch lijkt, …
… toont het mesh van het gele beermodel veel gelijkmatigere polygonen en een zeer homogene verdeling van de polygonen.
Variabele Level-of-Detail (LOD) met polygonreductie
Een toepassing van de nieuwe polygonreductie zou bijvoorbeeld zijn om verschillende opgeloste varianten van het beermodel te genereren en deze afhankelijk van de afstand tot de camera aan of uit te schakelen. Op deze manier kan de prestatie, bijvoorbeeld bij 3D-games, aanzienlijk worden verbeterd.
Om deze automatische weergave van objectversies te laten verlopen, heeft Cinema 4D Release 19 in de varianten Visualiseer en Studio het zogenaamde LOD-object (Level-of-Detail-object).
De vier beermodellen in ons voorbeeld heb ik met de polygonreductie-generator gemaakt met verschillende reducties en uiteindelijk omgezet in het resulterende polygonobject met behulp van de opdracht Mesh>Converteren>Huidige toestand in object omzetten.
De reducties variëren van 80% voor close-ups tot 99,9% wanneer de camera ver van het beermodel is verwijderd. Om ervoor te zorgen dat alle beermodelversies dezelfde positie innemen, wordt de X-coördinaat van alle vier de beren ingesteld op 0.
Om de vier berenmodelversies te gebruiken voor het variabele Level-of-Detail, moeten ze ondergeschikt gemaakt worden aan het LOD-object. Door de vier objecten te selecteren en het LOD-object te activeren via het palet van de Modellerings-objecten terwijl de Alt- en Command-toets zijn ingedrukt, gebeurt dit in één keer.
In het instellingendialoog van het LOD-object in Attribuut-beheer vinden we op de Object-pagina de vier beermodellen als aangemaakte LOD-niveaus. Voor elk van de vier niveaus kunnen afzonderlijke weergaveopties worden ingesteld. De LOD-modus Onderobjecten is al correct ingesteld omdat voor de variabele LOD teruggegrepen moet worden op de onderliggende objecten.
Het enige wat nog ontbreekt is het criterium waarmee het LOD-object moet beslissen welk LOD-niveau moet worden gebruikt voor de weergave van het object. Aangezien het beermodel moet worden aangepast aan de afstand tot de camera, moet het criterium dus de vermelding Cameraafstand zijn.
Na de selectie van het criterium toont het instellingendialoog van het LOD-object in de LOD-balk vier gekleurde gebieden, elk een gebied voor elk beer-model. Op dit moment zijn deze vier afstandsbieden even groot en verdelen ze zich over de eerder ingevoerde minimale en maximale camerabereiken in de rij erboven.
De werking van het LOD-object kan ook in het 3D-weergave worden getest. Als de camerabereik zich in het bereik van het bovenste niveau bevindt, toont de beer zich in zijn beste kwaliteit, …
… zodra het camerabereik groter wordt, schakelt het LOD-object bij het bereiken van het volgende afstandsbied over naar het volgende niveau. De huidige waarde van het camerabereik kan worden afgelezen aan het kleine camerasymbool onder de LOD-balk.
Door de omschakelpunten in de 3D-weergave te testen, kan snel worden vastgesteld of de overstap naar het volgende niveau mogelijk te vroeg of te laat plaatsvindt. In dit geval zou de beer rustig nog in het meer gedetailleerde LOD-niveau te zien moeten zijn.
Om een omschakelpunt aan te passen, grijp je eenvoudig de lijn tussen de afstandsbieden en trek je het gebied achter de gewenste camerapositie.
Meestal zal de laagste kwaliteits LOD-versie pas worden gebruikt wanneer het object duidelijk in de achtergrond van de scène staat.
Variabele Niveaus van Detail (LOD) met automatische vereenvoudiging
Het LOD-object biedt ook een eigen mogelijkheid tot reductie of vereenvoudiging van objecten. In dit geval zijn er geen verschillende objecten nodig als LOD-niveaus. Een enkel ondergeschikt object is voldoende, samen met de instelling vereenvoudiging als LOD-modus in het instellingendialoog.
In de respectievelijke weergaveopties van de LOD-niveaus biedt het LOD-object naast de originele, hoge-resolutie versie (Volledige Objecten) een decrementering die lijkt op een polygonvermindering, een convexe schil, het tonen van de begrenzingskubus of zelfs een nul-object aan.
Niet alle objecten zijn geschikt voor polygonvermindering, vaak worden grote delen van het object verwijderd.
De convexe schil werkt goed, maar wordt meestal gebruikt bij een grote afstand van de camera.
Hetzelfde geldt voor de begrenzingskubus, die betrekking heeft op de volledige afmetingen van het 3D-object.
Naast de functies voor het bepalen van de LOD-gebieden en -niveaus aan de zijde van het object in het instellingendialoog, biedt de pagina Opties-pagina nog meer aanpassingsmogelijkheden.
Met de optie Progressief kan worden bereikt dat de omschakeling tussen de LOD-niveaus van subobjecten geleidelijker verloopt doordat de andere LOD-niveaus zichtbaar blijven. De optie Objecten polygoniseren zorgt ervoor dat subobjecten die Deformers bevatten, ook kunnen functioneren als LOD-niveaus-objecten.
